用于风电类底座铸件的铸造用砂芯的制造系统的制作方法

本实用新型专利主要涉及产品铸造应用领域，主要针对大型风电底座类铸件制造过程中控制树脂砂用量，降低生产成本，提高生产安全而设计的新型专用芯骨。

具体是在铸造造型时，放置在芯盒模具内的芯骨，这种芯骨适于安全起吊、加速铸件冷却和降本增效。

背景技术：

在铸造领域中，现原材料价格浮动较大，价格的上涨导致生产成本增加，在对产品质量要求越来越高同时市场竞争激烈，企业面临产品价格竞争，利润大幅度下滑，企业运营困难。

安全部门对企业安全生产行政力度越来越严，安全生产是企业顺利经营的保证，只有设计好的安全生产工具，才能保障企业安全生产。

风电类铸件朝着大体积化发展，采用常规的芯骨不易满足铸造要求。

一般来说，普通芯骨是由钢板和槽钢等构成的简单结构体，仅限于增强砂芯整体强度、防止砂芯变形，因此造型时所需要的树脂砂量大大增加，增加原材料的成本，并且在制作过程中工时较长，生产效率低。尤其是对于风电类产品中底座产品的铸件，采用传统的芯骨的浪费更严重。

技术实现要素：

风电类铸件朝着大体积化发展，采用常规的芯骨不易满足铸造要求。为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种用于风电类底座铸件的铸造用砂芯的制造系统，包括芯盒、芯骨和型砂；所述芯骨位于芯盒内，且芯骨下与芯盒底面之间留有用于制成芯头的空隙，空隙内填满型砂；所述芯骨与芯盒内壁之间填满型砂，这些型砂连同芯骨构成砂芯。

所述芯骨的结构包括：围板、顶面和主体支撑筋；各个围板的顶边依次连接在顶面的边缘围成空腔，在空腔的底面连接主体支撑筋；所述主体支撑筋是由多个筋板连接构成的格子拼接而成；

所述顶面开有多个下砂口；在顶面相对的两端开有对应的冷风进口和冷风出口；在顶面上连接有吊钩连接装置。

进一步的，所述下砂口上连接有可拆卸的挡板；在冷风进口和冷风出口上连接有可拆卸的挡板。

进一步的，制成芯头的型砂自上而下填满主体支撑筋的格子以及用于制成芯头的空隙。

进一步的，所述吊钩的结构为：在顶面上开有通孔，通孔内竖直连接有隔板，隔板上开有起吊孔。

优选的，所述围板、顶面和筋板的材质是钢板，围板与顶面之间是焊接结构，筋板与筋板之间是焊接结构，筋板与围板之间是焊接结构。筋板上开有有助于挂砂的通孔。

优选的，所述隔板是的材质是钢板，隔板焊接于吊钩结构的通孔内。

进一步的，所述芯骨的围板外垂直连接有多个挂砂筋。优选的，挂砂筋的材质是钢板，钢板上开有有助于挂砂的通孔。

本例中，在下砂口、冷风进口、冷风出口以及吊钩结构的通孔内缘焊接有朝向芯骨内空腔的钢质折边。

优点和有益效果：

1、本系统制得砂芯可以实现节省原材料功能，并使制得的砂芯吊重轻量化，降低吊运风险。

2、本系统可以通过减少下砂量，进而减少下砂时间，减少劳动强度，提升生产效率。

3、本系统制得砂芯减小了砂层厚度，有效的提高了热传导的速度，并且因芯骨是空心的，在外侧通风时亦可加速铸件的冷却。

附图说明

图1是本例的砂芯制造系统结构俯视角示意图(芯骨放在芯盒内，还未下砂时候的状态示意图)

图2a是本例制造系统制得的砂芯外形示意图；

图2b是本例制造系统制得砂芯的截面示意图；

图3是本例芯骨的正面示意图；

图4是本例芯骨的反面示意图；

图5是吊钩连接装置的截面示意图；

图6是下砂口的截面示意图；

图中：芯盒1、芯骨2、型砂3、砂芯4、围板5、顶面6、主体支撑筋7、筋板8、格子9、下砂口10、冷风进口11、冷风出口12、吊钩连接装置13、吊钩结构的通孔14、隔板15、挂砂筋16、钢质折边17。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本实用新型进一步说明：

参考图1，一种用于风电类底座铸件的铸造用砂芯的制造系统，包括芯盒、芯骨和型砂；所述芯骨位于芯盒内，且芯骨下与芯盒底面之间留有用于制成芯头的空隙，空隙内填满型砂；所述芯骨与芯盒内壁之间填满型砂，这些型砂连同芯骨构成砂芯。

再结合图2～4，所述芯骨的结构包括：围板、顶面和主体支撑筋；各个围板的顶边依次连接在顶面的边缘围成空腔，在空腔的底面连接主体支撑筋；所述主体支撑筋是由多个筋板连接构成的格子拼接而成；

所述顶面开有多个下砂口；在顶面相对的两端开有对应的冷风进口和冷风出口；在顶面上连接有吊钩连接装置。

所述下砂口上连接有可拆卸的挡板(本例可采用木板)；在冷风进口和冷风出口上连接有可拆卸的挡板(本例可采用木板)。

制成芯头的型砂自上而下填满主体支撑筋的格子以及用于制成芯头的空隙。

参考图5，所述吊钩的结构为：在顶面上开有通孔，通孔内竖直连接有隔板，隔板上开有起吊孔。

所述围板、顶面和筋板的材质是钢板，围板与顶面之间是焊接结构，筋板与筋板之间是焊接结构，筋板与围板之间是焊接结构。筋板上开有有助于挂砂的通孔。

所述隔板是的材质是钢板，隔板焊接于吊钩结构的通孔内。

所述芯骨的围板外垂直连接有多个挂砂筋。优选的，挂砂筋的材质是钢板，钢板上开有有助于挂砂的通孔。

参考图6本例中，在下砂口、冷风进口、冷风出口以及吊钩结构的通孔内缘焊接有朝向芯骨内空腔的钢质折边。

本例技术方案的原理以及使用说明如下：

本系统在芯盒造型时，本例芯骨如图1所示放入芯盒内部开始下砂。

芯骨外与芯盒之间空间是正常下砂。

芯骨内腔是通过下砂口向芯骨内腔下砂，直到砂型没过主体支撑筋时候停止(用于固定芯骨与型砂)；然后将所有下砂口、进风口和出风口用木板盖严。接着将芯盒下满砂，型砂层的上表面不超过芯骨的顶面。

下砂完成后将木板取走，待砂型硬化后砂芯造型完成。

因为芯骨内部空腔不下砂，可节省用砂量，并且整个砂芯重量相较于传统芯骨砂芯轻，吊运过程中更加安全。

外模造型过程中对应进风口和出风口位置预留出气孔。

本系统制得的砂芯用于砂箱铸造时候，当铁水浇注完成后，将鼓风机的出风管道放入进风口，向内部通入冷气，芯骨内部的热气由出风口排除，加快铸件冷却，提高效率。另外，铸造时候，如果型腔内部的砂芯位置的散热较慢，会影响到铁水的冷却时间均匀性，造成铸件局部晶粒粗大，影响整体机械性能。而本系统制造的砂芯可以加速砂芯位置的铁水冷却时间，使之接近型腔外侧的冷却速度，有助于提高铸件整体机械性能。

技术特征：

1.一种用于风电类底座铸件的铸造用砂芯的制造系统，包括芯盒、芯骨和型砂；所述芯骨位于芯盒内，且芯骨下与芯盒底面之间留有用于制成芯头的空隙，空隙内填满型砂；所述芯骨与芯盒内壁之间填满型砂，其特征是

所述芯骨的结构包括：围板、顶面和主体支撑筋；各个围板的顶边依次连接在顶面的边缘围成空腔，在空腔的底面连接主体支撑筋；所述主体支撑筋是由多个筋板连接构成的格子拼接而成；

所述顶面开有多个下砂口；在顶面相对的两端开有对应的冷风进口和冷风出口；在顶面上连接有吊钩连接装置。

2.根据权利要求1所述的用于风电类底座铸件的铸造用砂芯的制造系统，其特征是所述下砂口上连接有可拆卸的挡板；在冷风进口和冷风出口上连接有可拆卸的挡板。

3.根据权利要求1所述的用于风电类底座铸件的铸造用砂芯的制造系统，其特征是制成芯头的型砂自上而下填满主体支撑筋的格子以及用于制成芯头的空隙。

4.根据权利要求1所述的用于风电类底座铸件的铸造用砂芯的制造系统，其特征是所述吊钩的结构为：在顶面上开有通孔，通孔内竖直连接有隔板，隔板上开有起吊孔。

5.根据权利要求1所述的用于风电类底座铸件的铸造用砂芯的制造系统，其特征是所述围板、顶面和筋板的材质是钢板，围板与顶面之间是焊接结构，筋板与筋板之间是焊接结构，筋板与围板之间是焊接结构；筋板上开有有助于挂砂的通孔。

6.根据权利要求4所述的用于风电类底座铸件的铸造用砂芯的制造系统，其特征是所述隔板是的材质是钢板。

7.根据权利要求1所述的用于风电类底座铸件的铸造用砂芯的制造系统，其特征是所述芯骨的围板外垂直连接有多个挂砂筋。

技术总结
一种用于风电类底座铸件的铸造用砂芯的制造系统，包括芯盒、芯骨和型砂；所述芯骨位于芯盒内，且芯骨下与芯盒底面之间留有用于制成芯头的空隙，空隙内填满型砂；所述芯骨与芯盒内壁之间填满型砂，这些型砂连同芯骨构成砂芯。所述芯骨的结构包括：围板、顶面和主体支撑筋；各个围板的顶边依次连接在顶面的边缘围成空腔，在空腔的底面连接主体支撑筋；所述主体支撑筋是由多个筋板连接构成的格子拼接而成；所述顶面开有多个下砂口；在顶面相对的两端开有对应的冷风进口和冷风出口；在顶面上连接有吊钩连接装置。本系统制得的砂芯节省原材料，并使砂芯吊重轻量化，降低吊运风险。

技术研发人员：方啸天
受保护的技术使用者：上海机床铸造一厂(苏州)有限公司
技术研发日：2020.06.28
技术公布日：2021.04.06